Состав, структура и свойства легких конструкционных самоуплотняющихся туфобетонов

• Автор: Бычков, Михаил Владимирович
• Шифр специальности: 05.23.05
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Краснодар
• Количество страниц: 166 с. : ил.

Содержание
Введение
Г ЛАВА 1 Состояние вопроса и задачи исследования
1.1 Самоуплотняющийся бетон как эффективный конструкционный материал
1.1.1 Преимущества самоуплотняющихся бетонов перед традиционными бетонными смесями
1.1.2 Особенности производства и применения СУБ
1.1.3 Проектирование состава СУБ
1.1.4 Контроль качества СУБ
1.2 Легкий конструкционный самоуплотняющийся бетон
1.2.1 преимущества современных легких бетонов
1.2.2 Легкий самоуплотняющиийся бетон (ЛСУБ) - перспективное
направление технологии бетонов
1.3 Рабочая гипотеза. Цель и задачи исследования
ГЛАВА 2 Материалы и методика экспериментальных исследований
2.1 Характеристика исходных материалов
2.2 Методика исследований
2.3 Планирование и обработки экспериментальных данных
ГЛАВА 3 Компоненты для легкого самоуплотняющегося бетона
3.1 Разработка методики выбора пористого заполнителя
3.2 Свойства вулканического туфа как полифракционного заполнителя в составе ЛСУБ
3.3 Выбор оптимального сочетания суперпластификатора и
портландцемента
3.4 Оптимизация составов по содержанию цемента
3.5 Влияние содержания крупного заполнителя на свойства смеси и затвердевшего ЛСУБ

3.6 Сохраняемость подвижности легкой самоуплотняющейся бетонной смеси
3.7 Выводы по главе
ГЛАВА 4 Структура и свойства легкого конструкционного бетона..
4.1 Структура, водопоглощение и теплопроводность ЛСУБ
4.2 Прочностные характеристики ЛСУБ
4.3 Деформационные характеристики ЛСУБ
4.4 Влияние тепловлажностной обработки на свойства легких
конструкционных самоуплотняющихся туфобетонов
4.5 Выводы по главе
ГЛАВА 5 Практические результаты
5.1 Расчет экономической эффективности применения технологии ЛСУБ
5.2 Технологический регламент производства легких конструкционных самоуплотняющихся туфобетонов
5.3 Акт внедрения ЛСУБ в производстве железобетонных изделий
5.4 Выводы по главе
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

Введение
Бетон как искусственный каменный материал известен человечеству уже не одно тысячелетие. Но и в XXI веке бетон и железобетон являются одним из самых распространенных конструкционных строительных материалов. По различным данным в мире производится ежегодно от 2 до 4 млрд. м3 бетонных смесей в год. В России этот показатель составляет порядка 12 млн. м3/год, в Краснодарском крае - до 2,5 млн. м3/год.
Несмотря на длительную историю существования, технология бетона и сегодня динамично развивается. Многие новейшие достижения в смежных отраслях науки и техники (физике, химии, нанотехнологии) находят свое отражение и в бетоноведении. В современной строительной отрасли все большую актуальность приобретают вопросы технологичности применения бетонной смеси: простота траспортировки и укладки, комфортность работы со смесью для человека, снижение трудоемкости и энергоемкости укладки, уменьшение негативных шумовых и вибрационных воздействий.
В 80-х годах прошлого века японский профессор Хаджиме Окамура в рамках решения задачи снижения трудоемкости возведения бетонных и железобетонных конструкций создал новый подход к проектированию и производству как бетонных смесей, так и методов его укладки. Новое направление в бетоноведении получило название «самоуплотняющийся бетон - СУБ» («Self-compacting concrete» - SCC). Во многом развитие этой технологии стало возможным благодаря применению в качестве суперпластификатора добавок на основе эфиров поликарбоксилатов. Такой бетон значительно отличается от традиционного как по составу, так и по некоторым свойствам. Основное преимущество СУБ заключается в том, что укладка смеси может производиться без уплотнения даже в густоармированные конструкции сложной пространственной формы. Около 50% новых железобетонных конструкций в Японии изготовляется из СУБ; в Европе на долю СУБ приходится 7-10%

лей ударной прочности, истираемости, химической стойкости и морозостойкости.
В работе [33], посвященной изучению свойств и состояния контактной зоны «пористый заполнитель - цементная матрица» в легком бетоне, акцентируется, что крупный пористый заполнитель имеет повышенную прочность сцепления с растворной частью, превышающего аналогичное сцепление плотного щебня в 1,7 - 3,5 раза.
За счет более высокого коэффициента влажностного расширения, растворная часть будет обжимать заполнитель при твердении, усиливая сцепление и повышая прочность контактной зоны, водостойкость и водонепроницаемость бетона.
По данным Г.И. Гончакова и др. при вибрационном уплотнении, цементный камень срастается с гранитным заполнителем примерно на 50 % площади. Пористый заполнитель при таком же уплотнении срастается с цементным камнем на 80 -90 % площади. Площадь и прочность контактного слоя играет важную роль в повышение физико-механических характеристик бетона. Уже тот факт, что по данным И.Н. Ахвердова, удельная площадь поверхности пористого заполнителя на 1,5-2 порядка выше, чем у плотного, свидетельствует об априори более полном контакте цементного теста с заполнителем.
Благодаря уплотнению растворной части в зоне контакта с пористым заполнителем, значительно возрастает водонепроницаемость легкого бетона, которая может достигать марки АУ12 и более.
На текущем этапе развития современного бетоноведения благодаря появлению и осознанному применению новых химических (гиперпластификаторы, гидрофобизаторы) и минеральных ( нано- и микрокремнезем, реакционно способные порошки) добавок, технология легких конструкционных бетонов получает новый виток развития. Уже сегодня разработаны высокопрочные легкие бетоны с прочностью при сжатии 40 - 60 МПа при средней